翱翔于天际之上:喷火式战机的历史

发布时间:2024-08-23 11:32:06    浏览:

  50万名观众从世界各地齐聚于此,正在观看第12届“施耐德杯”水上飞机竞赛。这个从1913年就开始举办的著名飞行竞赛由一位酷爱飞行的法国富豪雅克·施耐德出资举办。但奇怪的是,这位富豪将飞行竞赛限定为只能由水上飞机参与。这一切都要从莱特兄弟发明飞机开始说起。

  自从莱特兄弟发明飞机之后,世界各国的航空工业发展十分迅猛,飞行事业也取得了重大的突破。新型发动机的研制、飞机由双翼逐渐发展到单翼、机身从木头和布料发展为全金属制造等技术的进步,让飞机的飞行速度变得越来越快。但当时,从陆地上起飞的高速飞机们遇到了一个麻烦:跑道长度不足。

  由于用于提升飞机升力、帮助飞机在短距离上起降的襟翼此时还没有被发明和应用,当时普遍采用高翼荷设计的高速飞机要想顺利起降,必须拥有足够长的起降跑道。这一条件在当时明显限制了高速飞机的发展。

  然而,以追求飞行速度为乐的各国飞行家们,并不会因为这种问题而放弃继续提升飞机飞行速度的努力。既然陆地有限制,那为何不将眼光放到宽阔的水面上呢?固然,从空气动力学的角度来讲,金年会金字招牌诚信至上由于存在着两个巨大的浮筒,水上飞机在速度上也会受到不小的影响。然而,由于没有了跑道长度的限制,各国的航空飞机制造业者和飞行家们也能够放开手脚,专心于提升飞机飞行速度的工作了。正是出于这样的原因,施耐德先生才会将自己举办的飞行竞赛限定为水上飞机参加。于是,在“施耐德杯”的赛场上,欧美各国的高速水上飞机先后登场,不停刷新着水上飞机的飞行速度记录。其中竞争最为激烈的三个国家,是美国、意大利和英国。

  在1931年举办的这次“施耐德杯”上,一架拥有优美流线型设计的水上飞机吸引了全场观众的目光。这架搭载着由罗尔斯·罗伊斯公司生产的、动力充沛的新型发动机的单翼水上飞机以547千米/小时的速度成功战胜了美国和意大利的同行们,在观众们的目光中飞速掠过天空,夺得了比赛的桂冠。但包括它的设计者雷金纳德·米切尔在内的人们都没有想到,这架超级马林S.6B型水上飞机,日后则成为了在不列颠的天空上与纳粹空军浴血奋战、改变了帝国命运的著名战斗机--“喷火”(Spitfire)式战斗机的技术先驱。一代名机“喷火”的传奇,就此拉开了序幕。

  进入20世纪30年代,随着航空技术的进步,单翼式的飞机发展日趋成熟。与双翼式战斗机相比,它们飞的更快、更高。在军用航空领域,各航空技术大国开始竞相研制单翼式的作战飞机,以求自己的空军在未来与敌人争夺天空的战斗中取得技术优势。

  1930年,英国航空部根据国际形势和航空技术的进步,发布了新的战斗机研制规范:F7/30,要求研制高速、高爬升率、大航程的战斗机,并增加飞机的搭载武器。这个文件一改过去英国人在战斗机研制领域的保守状况,对航空制造企业和战斗机设计师而言,则是一场全新的挑战。

  雷金纳德·米切尔所在的超级马林公司参与了这场颇具挑战的竞争。当时,他们研制的S.6B型水上飞机在1931年的“施耐德杯”飞行竞赛中再次获胜,这给了他们很大的信心。很快,他们拿出了自己的作品:224型战斗机方案。这种战斗机采用单翼设计,装有一台劳斯莱斯“苍鹰”600马力蒸汽冷却引擎,预计飞行速度可达到400km/h。然而,在后续的试飞中,引擎的蒸汽冷却系统时常掉链子,自己的飞行速度也并不理想。最终英国人选择了更加保守的双翼机:格罗斯特公司的“斗牛士”作为主力战斗机。

  在224型战斗机项目上失败的雷金纳德团队没有气馁,他们很快着手解决试飞过程中出现的各种技术问题,并进行了进一步的设计改进,包括将主翼尺寸适当缩小,采用密闭式座舱和增加供飞行员使用的氧气呼吸装置等等。最大的改进在于其换装了一台劳斯莱斯公司当时最新研制的液冷发动机:V-12型1000马力发动机“灰背隼”(Merlin,国内部分资料将其音译成“梅林”)。搭载“灰背隼”发动机的新型号被命名为300型战斗机。

  1935年1月,对超级马林公司的新战斗机一直密切关注的英国航空部,给公司发去了一份采购意向合同,并要求战斗机能搭载4挺7.7毫米机枪(后改为8挺)。试飞工作迅速展开,并很快展现了惊人的进步:在1936年3月5日,编号K5054号原型机的试飞中,飞出了528km/h的高速度,已经远远超出官方要求的指标,飞机的飞行性能也十分稳定。超级马林公司的首席试飞员马特•萨默斯跳下原型机后,对全部人只说了一句话:

  面对这架“堪称完美”的飞机,设计团队还有一个重要的事情要做:为自己的作品取名字。超级马林公司的母公司:维克斯公司的总设计师罗伯特•麦克里恩爵士为她选择了“喷火”(Spitfire)这个名字,这个单词隐喻容易激动或歇斯底里的少女。实际上,由于喷火的原型机在设计和试飞阶段实在太纤细敏感,牵动一发动全身的特质令改动量极其庞杂,再加上名字必须用超级马林的第一个字母S,Spitfire这个单词可谓是恰如其分。可设计师雷金纳德·米切尔却不同意,“他们就会选这种愚蠢嗜杀的名字!”在雷金纳德因癌症于1937年逝世后,设计团队还是采用了“喷火”这个响当当的名字作为战斗机的正式名号。雷金纳德的助手约瑟芬·史密斯则接过雷金纳德的工作,成为了超级马林的首席设计师,完成了“喷火”从原型机研制到大批量生产的重要跨越。

  1936年6月,英国航空部正式向超级马林公司提出合同,要求采购310架“喷火”,每周至少能下线架喷火。这让超级马林公司犯了难:他们只是一家小公司,生产线并不大,手上还有帮助维克斯公司生产“海象”式水上飞机和“威灵顿”轰炸机的任务要做。既然自己的生产线满足不了,那就去找其他公司借生产线呗?可维克斯公司却担心自己的核心技术和图纸会因为将喷火生产项目承包出去而遭到泄密,不肯找分包商。在开始量产时,超级马林公司下属的工厂还发现,由于喷火的悬臂式下单翼加工生产难度较大,拖累了整机的生产交付。喷火量产工作受阻后,焦急的英国航空部甚至提议让超级马林公司停止生产喷火,转而投产布里斯托尔公司的“英俊战士”双发重型战斗机。最终在超级马林公司和其母公司维克斯-阿姆斯特朗公司的努力劝说下,承诺产量会提升到满足要求的情况后,喷火才勉强得以续存。种种原因使得喷火的第一架量产型在1938年8月才开始交付皇家空军。

  常人见到喷火的第一眼,都会赞美她那优美的流线型外形。局座曾经说过:“你看它战斗性能好不好,首先看它好不好看,不好看的装备它肯定作战性能就不会好,任何武器装备都这样”。与各国同一时期的战斗机相比,新锐的喷火凭借着高颜值,迅速博得了航空业界人士的喜爱。而她高颜值的背后,是英国设计师独具匠心的气动外形设计,是科学技术与艺术的完美结合。在流线气动外形的帮助下,飞行风阻减小,喷火的飞行速度有了极大的提升。

  变矩螺旋桨的采用,使喷火在任何飞行速度下,均能利用发动机的最大有效功率;椭圆平面形状的悬臂式下单翼,虽制造工艺复杂,费工费时,但气动特性好,升阻比大;全金属承力蒙皮和自封式油箱的采用,使飞机被击中后也不易起火,提升了飞行员在空战中的存活率……

  可以说,当时的喷火集合了英国航空工业的技术结晶,是英国工业实力积淀所孕育的产物。

  喷火的主翼有一个十分有意思的设计:超级马林的工程师将主翼翼端部分设计为可拆卸更换的样式,在标准型机翼的基础上,可以安装延长部分变成延长翼,以增加高空飞行稳定性;或是换成短的裁剪机翼,增加低空的水平飞行性能。

  在武器装备方面,喷火早期型号(Mk.Ia)搭载的是8挺0.303英寸(7.7毫米)航空机枪,但很快,一线毫米小水管威力不足,平均要打4500发子弹才能击落一架敌机。飞行员们认为必须装上20毫米机炮才能解决这个问题。在后续的改进型:Mk.Ib上,喷火搭载了2门20毫米西斯帕诺机炮(每门备弹60发)和4挺7.7毫米机枪(备弹350发),这成为了后期喷火沿用的主要武装搭载方式。

  为了增加对地攻击能力,超级马林公司在Mk.III型上安装了炸弹挂架,使其能够投掷500公斤炸弹,或是挂载3.5英寸的火箭弹。

  “喷火”先后发展了战斗机、战斗轰炸机、侦察机、教练机和舰载战斗机(海喷火)等诸多改型,皇家空军一般用罗马数字标明改型编号,从Mk.I型一直标到Mk.XVI型,从17开始改用阿拉伯数字一直到最后一种喷火24型。出于时间和篇幅限制,本文就不对喷火的各种改型一一解说了。

  1939年,德军闪击波兰,二战就此拉开大幕,准备充分的德国军队随后横扫欧洲大陆,并对法国发起进攻。为了帮助自己的盟友,英国在派出远征军与法军一同在地面作战时,也打算派出自己的皇家空军奔赴法国参战。可皇家空军战斗机指挥部司令休·道丁上将认为,援助一个已经战败的法国是“浪费”。5月16日,在英国内阁的一次会议上,他带来一张皇家空军迄今在战争中所受损失图表,警告说,如果继续让战斗机到法国去冒险,图表上的那条线就会马上降到零点。最终,丘吉尔放弃了增派空军前往法国的计划,只让喷火负责在空中掩护从敦刻尔克运输部队撤退的英国船队。

  电影《敦刻尔克》中就着重突出了英军喷火战斗机掩护英军船队的剧情,为了拍摄空战片段,剧组花重金请来了两架尚能飞行的喷火Mk.Ia和一架喷火Mk.Vb战斗机

  在敦刻尔克大撤退期间,喷火碰上了强劲的对手:由在西班牙战场上磨练过的德军飞行员驾驶的新锐战斗机:梅塞施密特Bf 109战斗机。

  喷火和Bf 109性能非常相近。前者在所有的高度上都具有更出色的转弯半径,在水平机动性上优于Bf 109,但Bf-109的爬升占优,垂直机动性更好。Bf-109的戴姆勒-奔驰DB601A引擎拥有先进的燃油喷射装置,可以使飞机在高速俯冲攻击时不失去动力。而喷火的“灰背隼”引擎使用的是保守的浮子式化油器技术,进行垂直俯冲时,引擎容易突然熄火,造成机毁人亡。这样的飞行特性,使得德国飞行员往往采取俯冲攻击、一击脱离的战术,而英国飞行员则会在混战中咬住德国人的尾巴,水平盘旋机动寻找战机。

  在敦刻尔克和英吉利海峡上空,英军共损失了67架喷火战斗机,但这也给英国空军带来了宝贵的实战经验,熟悉了对抗德国战斗机的技巧。在随后进行的不列颠空战中,英军将产量较多的“飓风”式战斗机作为拦截德军轰炸机的主力机型,而数量相对较少的喷火则担负了阻击德军护航战斗机的任务。

  在不列颠空战初期,英军飞行员采用紧凑的三机人字形编队,这种编队虽然样子好看,但限制了飞行员的视野和行动能力,要小心翼翼挨在一起飞行并非易事,飞行员老把心思放在不要互相挡路上,敌机冲过来躲闪空间又不够。而德国飞行员在干涉西班牙内战时已经研究出了一套双机、四机编队战术,间隔较大,不用担心碰着队友,互相之间依旧可以灵活配合。

  在编队战术上吃了亏的英国人学得很快,他们完善了一种松散的“指尖编队”4机编队战术,四架飞机的位置像右手手背朝上时的四个指尖,巡航时“食指”、“中指”盯一边,“小指”和“无名指”盯另一边,扩大了侦察视野,在空战时,先发现对手无疑是至关重要的。在战斗时,“中指”和“无名指”在相互配合下主攻,处在食指和小指位置上的僚机负责掩护。

  在激烈的空战中,喷火编队总能成功地冲散德军护航战斗机群,为飓风战斗机接近轰炸机提供机会。他们咬住Bf 109的尾巴,把一架又一架梅塞施密特打下海去,本来航程就短的Bf 109面对喷火的缠斗也表现得极不适应,短暂交手几个来回就只能撤回基地,自身的优势难以充分发挥。在德国空军从攻击英军机场转向攻击伦敦等大城市后,得到喘息的英国空军在“本土链”雷达网的支援下,有效地抗击了德国空军的入侵轰炸,最终取得了不列颠空战的胜利。

  此后,喷火战斗机也被调去地中海战区,与德意空军展开了残酷激烈的空战。在德国空军投入了新锐的、擅长中低空作战的Fw 190战斗机后,英军装备的喷火V型战斗机在一段时间内被德军压制,直到安装“兀鹫”(griffon,国内部分资料音译为“格里芬”)发动机的喷火XI型战斗机抵达前线带来的制空权危机。

  1943年,一部分喷火被派遣到太平洋战场与日军作战。初来乍到的英军飞行员没有听从当地与日军交手过的P-40战斗机部队飞行员“不要与日军零式战斗机低空盘旋缠斗,而是一击脱离”的劝告和建议,结果在澳洲北部的空战中遭遇了失利。随着英军和澳军装备的喷火数量越来越多,熟悉了对抗日军飞机战术的喷火飞行员们很快取得了大量战果,并取得了澳洲北部空域的制空权。

  1944年开始,德军开始朝着英国本土发射V-1巡航导弹,为了拦截这些导弹,英军特别改造了一批喷火,将它们的武器和装甲板全部拆下以减轻重量、提升飞行速度。在接近V-1导弹之后,英军飞行员与它并排飞行,用自己的翼尖去挑动V-1的弹翼,让V-1失控坠毁。

  部分二手的喷火V按照《租借法案》的要求被提供给苏联空军,但英国人将这些喷火中的一些好部件拆下来留着自己用,给苏联人的换成了次等或者旧货,这样做直接坑害了苏军飞行员,在与德军交手的过程中,这些喷火的发动机时常出现问题,在战斗中冒出黑烟,最终苏军只得将这些喷火扔到二线部队。

  二战结束后,喷火还曾出口或转让生产许可权,成为不少国家的主力战斗机型,直到五十年代中期才退出现役。二战期间喷火共生产22759 架,是英国生产数量最大的机型。外表优美的喷火战斗机,凭借自己优秀的作战性能和飞行员良好的飞行技术,帮助英国人取得了不列颠空战的胜利,并在之后的一系列空战中表现出色,终成一代传奇战机。如今,仍然有许多国外的收藏家收藏有可以飞行的喷火战斗机,在世界各地的航展中展现着自己的英姿。

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